Research Paper 有胞子細菌のDNA再編成

佐藤, 勉

pp.1 - 5 , 2015-05
研究成果の概要 (和文) : 一般的にプロファージが宿主の遺伝子に挿入すると遺伝子が分断されその機能を失う。我々は、多くの有胞子細菌において、胞子形成期母細胞で機能する遺伝子がファージ(様)因子により分断されていることを見出した。これらの分断された遺伝子は、母細胞で特異的に機能的な遺伝子として再構築される。さらに、枯草菌のSPβプロファージは、母細胞で発現するポリサッカライド合成遺伝子であるspsMに挿入されており、その欠失は、ファージの溶菌サイクル時と胞子形成期に機能的なspsM遺伝子をつくる際にそれぞれ必要であることを明らかにした。これらの結果は有胞子細菌の遺伝子再構築システムが一般的な機構であることを示唆している。
研究成果の概要 (英文) : Integration of prophages into protein-coding sequences of the host chromosome generally results in loss of function of the interrupted gene. We have shown that several phage (-like) elements are inserted into mother cell-specific sporulation genes in many spore-forming bacteria. Remarkably, functional sporulation genes are reconstituted during sporulation by limiting prophage excision to the mother cell genome. We have also reported that an active prophage, SPβ, is inserted into a polysaccharide synthesis gene, spsM, which is expressed in the mother cell during sporulation in B. subtilis. SPβ excision can occur either during the phage lytic cycle or during sporulation to reconstitute a functional spsM gene. Our results suggest that this type of gene reconstitution is a common mechanism in spore-forming bacteria.

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